变态根茎是许多蔬菜作物重要的产品器官。阐明变态根茎的形成不仅是植物发育生物学研究的重要内容,也是提高相关蔬菜作物产量和品质的重要保障。近年来,关于蔬菜变态根茎形成机理的研究已经取得了重要进展。本文主要以代表性根茎类蔬菜作物萝卜、芜菁、马铃薯、莲藕、榨菜、山药、芋艿为对象,就其变态根茎发育的遗传和分子机理,包括变态根茎发育相关性状的遗传及QTL定位,形态建成的物质和能量代谢,细胞周期及细胞膨大,植物激素、光周期、转录因子等调控机制的研究进展进行了综述。蔬菜变态根茎发育相关性状多为寡基因或多基因控制的数量性状。目前,一系列发育相关性状的QTL位点被鉴定,一些重要性状的连锁标记被开发。作为形态建成物质的淀粉、糖类和蛋白质为变态根茎的发育提供重要的物质、能量和营养来源,诸多基因参与形态建成物质的代谢。细胞周期作为细胞分裂的调节器,决定细胞数目。细胞周期受细胞周期蛋白(cyclins,CYC)、细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent protein kinases,CDKs)以及转录因子RB/E2F的调控。细胞膨大决定细胞大小,受扩展蛋白(expansin,EXP)和木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶(xyloglucanendotransglucosylase/hydrolases,XTHs)等重要因子调节。植物激素是变态根茎发育的基础调控因子,诸多激素如赤霉素、生长素、脱落酸、细胞分裂素和茉莉酸等参与变态根茎的发育。光周期调控是变态根茎发育的动态信号,大量参与光周期调控的基因,如光敏色素、CONSTANS(CO)、FLOWERING LOCUS T(FT)、APY等在变态根茎形成过程中都起到重要的调控作用。此外,MADS-box、ABF/AREB和homeobox等转录因子也在变态根茎的发育中扮演重要角色。另外,文章就小RNA、表观遗传学、转录组学、蛋白质组学、比较基因组学、全基因组测序和关联分析的研究在变态根茎发育机理中的应用进行了简要介绍。

关键词：蔬菜；变态根茎；发育；分子机理

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【目的】分析普通小麦-簇毛麦T5VS.5DL易位染色体对主要农艺性状、品质性状及白粉病抗性的遗传效应,了解T5VS.5DL易位染色体通过雌雄配子的传递情况,筛选便于育种利用的共显性分子标记,进一步明确T5VS.5DL易位系的高代回交品系在育种改良中的利用价值。【方法】分别以扬麦13、扬麦15为轮回亲本的高代T5VS.5DL易位系回交品系(BC4F4)及其分离群体(BC5F2)为材料,利用GISH及5VS特异分子标记对这些材料进行了鉴定;在大棚及大田2种环境下调查了这些材料的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状,并对这些材料的水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力、蛋白和籽粒硬度等品质性状进行了分析;还利用白粉菌混合生理小种对这些材料的苗期(二叶期)和成株期(抽穗期)进行了接种鉴定。【结果】含有T5VS.5DL易位染色体高代回交品系的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状与其轮回亲本相比,2种环境下的差异均不显著,表明簇毛麦5VS染色体臂代替普通小麦5DS染色体臂后,对产量性状的补偿性较好,没有显著的不利影响。品质性状的分析结果表明,含有T5VS.5DL易位染色体高代回交品系的籽粒硬度值(SKCS)均显著低于其轮回亲本,表明簇毛麦Dina/Dinb基因型比普通小麦的Pina/Pinb基因型具有更软质胚乳特性;另外,含有T5VS.5DL易位染色体高代回交品系的水溶剂保持力与碳酸钠溶剂保持力也显著低于轮回亲本,而蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力及蛋白质含量的差异不显著,表明T5VS.5DL易位染色体对弱筋小麦品质指标可能有一定的正向效应。白粉菌混合生理小种接种鉴定的结果表明,在二叶期,含有T5VS.5DL易位染色体高代回交品系及其轮回亲本均高感白粉病,但在成株期含有T5VS.5DL易位染色体高代回交品系高抗白粉病,而其轮回亲本仍高感白粉病,表明含有T5VS.5DL易位染色体高代回交品系携带白粉病成株抗性基因。对BC5F2群体单株的白粉病及T5VS.5DL易位染色体鉴定的结果表明,所有含有T5VS.5DL易位染色体的单株均高抗白粉病,无T5VS.5DL易位染色体的单株均高感白粉病,推测一个显性的白粉病成株抗性基因与T5VS.5DL易位染色体共分离。同时在分离群体中,纯合易位染色体单株数、杂合单株数及无易位染色体单株数之比,经χ2测验符合1﹕2﹕1分离比例,表明T5VS.5DL易位染色体在小麦背景中遗传传递正常。通过对5VS特异分子标记的扩增条件及带型分析发现,共显性EST分子标记5EST-237、Pinb-1,扩增条件简单,特异带型易于识别,可以利用这些标记对T5VS.5DL易位染色体进行分子标记辅助选择。【结论】鉴于T5VS.5DL易位系良好的品质及抗病特性,建议在弱筋小麦的育种项目中加以利用。

关键词：T5VS.5DL易位系；弱筋小麦；白粉病；育种元件

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【目的】IGF-I-钙调磷酸酶(CaN)-NFAT信号途径是调节肌肉生长、决定不同肌纤维类型的主要信号途径,本研究选择生长速度不同的高邮鸭和金定鸭为试验材料,首次对不同品种鸭胚胎期和出雏早期肌肉中IGF-I-CaN-NFAT信号通路相关基因的表达规律及其与肌纤维类型的相关性进行了研究。【方法】采用实时荧光定量PCR方法研究鸭13、17、21、25、27胚龄和出雏后7日龄胰岛素样生长因子(insulin-like growth factors,IGF-I),钙调磷酸酶(calcineurin,CnAα)和活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFATc3)基因的表达量,同时采用肌球蛋白ATPase碱孵育法对两个鸭种腓肠肌外侧头不同发育阶段的肌纤维性状进行组织学观察,对不同类型肌纤维比例进行统计,用SPSS20.0软件进行差异显著性分析,探讨IGF-I-CaN-NFAT信号通路相关基因对鸭骨骼肌肌纤维类型转换的调控机制。【结果】随着胚龄或日龄增加,两鸭种快肌纤维比例均呈现下降趋势,中间型肌纤维比例仅存在少量波动,慢肌纤维比例除在高邮鸭中27胚龄时有所下降外,总体上呈现上升的趋势;IGF-I,CnAα和NFATc3基因在不同鸭种的同一肌肉部位的表达模式相对一致,仅存在显著的发育时段差异,在不同的部位(胸肌和腿肌)的表达也存在差异,但并不存在显著的性别效应,3个基因均在13胚龄即可检测到表达,且表达量均表现为最高,显著地高于其他各胚龄的表达量,提示IGF-I-CaN-NFATc3信号通路可能在鸭胚胎发育早期肌纤维的形成过程中发挥了重要作用。CnAαmRNA在胸肌中呈近似"V"形的表达趋势,21胚龄时表达量最低然后呈持续上升趋势,而在腿肌中则呈"波浪形"表达趋势,表达量最低点出现在27胚龄;NFATc3在胸肌和腿肌中的表达量均表现为13胚龄最高,然后至17胚龄显著下降并维持在较低的表达水平,在胸肌中表达量最低点出现在21胚龄,而腿肌中21胚龄的表达量则要显著高于17、25、27胚龄和7日龄的表达量,17胚龄表达量最低;IGF-I mRNA在胸肌和腿肌中总体上表现为先下降,至出雏前(27胚龄)降至最低,然后出雏后一周略有上升的趋势。IGF-I,CnAα和NFATc3基因的表达两两之间均表现出显著或极显著的正相关关系,同时,3个基因的表达与快肌纤维比例存在正相关,而与慢肌纤维比例及中间型纤维的比例呈负相关。【结论】在鸭胚胎发育后期至出雏早期,腓肠肌外侧头肌纤维类型存在由快肌纤维向慢肌纤维转换的趋势,IGF-I-CaN-NFAT信号通路相关基因之间存在协同表达,在鸭早期骨骼肌纤维类型转换中可能发挥着调控作用。

关键词：早期发育；基因表达；肌纤维类型；IGF-I-CaN-NFAT信号通路；鸭

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【目的】利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对猪肉、牛肉和羊肉样进行扫描,寻找其热处理温度与热相图之间的关系,探究一种灵敏、高效的EPT检测方法,为肉制品在实际生产流通中的EPT检测提供理论依据。【方法】将一定体积(2.0 cm×1.0 cm×1.0 cm)的猪肉、牛肉、羊肉块分别进行不同温度(猪肉、羊肉:50℃、60℃、70℃和75℃;牛肉50℃、55℃、65℃、70℃和75℃)的热处理,当达到相应的中心温度时停止加热,冷却至中心温度为4℃,从中心取约100.0 mg肉样(以生肉样为对照)于热分析铝坩埚中,将肉样在坩埚底部压实,并加盖密封,以空坩埚作为参比,4℃条件下隔夜平衡。从40℃加热到80℃,升温速率为1℃/min,样品室氮气流量20 mL.min-1,保护气流量60 mL.min-1,进行DSC扫描,由此获得不同温度热处理肉样的DSC热相图。【结果】未经热处理的生猪肉、羊肉、牛肉样经扫描分别得到3个峰,对应不同的起始温度(猪肉:50.83℃、60.54℃、71.02℃;羊肉:50.76℃、59.82℃、70.46℃;牛肉:50.25℃、56.29℃、71.92℃)和变性焓(猪肉:0.4656 J.g-1、0.1394 J.g-1、0.2053 J.g-1;羊肉:0.0899 J.g-1、0.3116 J.g-1、0.3842 J.g-1;牛肉:0.1078 J.g-1、0.4151 J.g-1、0.3662 J.g-1)。当热处理温度为50℃时,3种肉样的热相图与未经热处理生肉样相比,未出现显著变化;当热处理为60℃(牛肉为55℃)时,3种肉热相图中第1个峰消失,第1个峰和第2个峰的起始温度变化不显著(P>0.05),但变性焓显著降低(P<0.05);当热处理为70℃(牛肉为65℃和70℃)时,3种肉热相图中第2个峰也消失,第3个峰起始温度变化不显著(P>0.05),变性焓显著降低(P<0.05);当热处理温度达到75℃时,猪、牛、羊肉样的3个峰完全消失。可以发现,随着热处理温度的升高,肉样峰对应的变性焓值逐渐降低,不同温度热处理肉样的热相图差异明显,本研究对不同温度热处理肉样检测成功。【结论】通过不同温度处理后肉样的DSC变性峰和变性焓,可知3种肉的热变性程度对温度有特异性。因此,可采用DSC法判定畜肉的热变性程度,从而应用于肉制品加工过程中EPT的检测。

关键词：猪肉；牛肉；羊肉；差示扫描量热法；加热终点温度

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【目的】探讨稻茬小麦高氮肥利用率条件下群体花后衰老特征。【方法】2010—2012年,在稻麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,采用三因素裂区设计,以施氮量(纯N)为主区,设210.0 kg.hm-2、262.5 kg.hm-2两个水平;以施氮比例为副区,设基肥﹕壮蘖肥﹕拔节肥﹕穗肥分别为3﹕1﹕3﹕3、5﹕1﹕2﹕2两个水平;以穗肥追氮时期为裂区,设剑叶露尖、孕穗期、抽穗期和开花期四个水平。通过试验构建不同氮肥利用率(NUR)群体,研究其产量、物质生产、氮素吸收及花后剑叶衰老特性的变化特征。【结果】不同群体NUR变幅在31.18%—72.23%,NUR≥60%群体(氮高效群体)籽粒产量8 500 kg.hm-2以上,比NUR40%—60%群体(氮中效群体)和NUR≤40%群体(氮低效群体)籽粒产量分别高6.84%和21.36%,群体间差异均达显著水平。NUR与籽粒产量呈极显著线性正相关。不同群体间花前干物质积累量和氮素积累量差异未达显著水平。但随NUR增高,花后及总的干物质积累量、开花期植株氮素含量和成熟期群体氮素积累量增加,NUR≥60%群体花后和总的干物质积累量分别达6 000和17 500kg.hm-2以上,开花期植株氮素含量和成熟期群体氮素积累量分别达1.50%和215 kg.hm-2以上。此外,随NUR的提高,花后群体光合面积衰减逐渐减缓,净同化率逐渐增加;植株花后剑叶光合能力和抗衰老能力逐步增强,在籽粒灌浆后期表现更为明显,促进了花后光合物质生产。NUR≥60%群体花后叶面积衰减率、光合势和净同化率分别在0.14 LAI.d-1、105×104m2.d.hm-2和9.50 g.m-2.d-1左右。综合两年结果,在氮肥适当后移(3﹕1﹕3﹕3)条件下,穗肥适当早施(剑叶露尖、孕穗期),产量及氮肥利用率较高;高施氮量(262.5 kg.hm-2)的增产效果不明显,且氮肥利用效率较低。在施氮量210.0 kg.hm-2、氮肥运筹3﹕1﹕3﹕3、剑叶露尖追氮处理下两年产量均高于9 000kg.hm-2,氮肥利用率为各处理最高。【结论】稻茬小麦高氮肥利用率条件下群体在生育中后期具有较高植株氮素营养水平,氮素吸收与积累增加,有利于促进氮素向籽粒的运转;有利于延缓花后光合面积衰减及叶片衰老、增强光合物质生产能力,实现氮肥利用率与籽粒产量的同步提升。

关键词：稻茬小麦；氮效率；物质生产；衰老

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【目的】百萨偃麦草(Thinopyrum bessarabicum L ve,2n=2x=14,JJ或EbEb)是小麦改良的重要亲缘物种,开发染色体特异分子标记对于加快其有利基因向小麦中的转移和应用有重要意义。【方法】利用百萨偃麦草分蘖期叶片RNA-seq获得的EST序列与节节麦D基因组序列进行比对,鉴定出4 957条没有相似性的序列作为筛选百萨偃麦草特异序列的基础序列。从这些基础序列中随机选择部分序列设计EST-PCR引物507对,通过在普通小麦中国春、百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中的扩增分析,筛选出百萨偃麦草基因组特异标记,然后在已经选育出的8个小麦-百萨偃麦草异染色体系中进行染色体定位,并探讨这些标记在小麦染色体工程中的应用潜力;根据谷类作物的共线性,以百萨偃麦草EST序列设计共线性引物100对,并比较这些引物的扩增和定位结果。【结果】在开发的507对引物中,204对(40.2%)在百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中具有特异扩增,多态率远高于利用小麦(12%)和百萨偃麦草(14%)EST设计的234对共线性引物产生的多态率,建立了高效开发小麦亲缘物种特异标记的新方法;利用8个中国春-百萨偃麦草异染色体系,共定位了198个百萨偃麦草特异标记,分别位于染色体1J(31)、2JS(15)、2JL(26)、3JS(20)、4JS(12)、4JL(12)、5J(27)、6JS(13)、6JL(22)和7JS(20),其中189个是根据百萨偃麦草转录组序列设计;利用定位于1J和6J的特异标记确定了4个易位系的染色体身份,其中1个涉及1J的大片段易位,2个涉及6JS的不同区段易位,1个为小片段中间插入易位;利用这些易位系,将30个1J和12个6J特异标记分别定位于2个物理区段。【结论】通过RNA-seq结合与小麦基因组序列比对可以获得小麦亲缘物种相对特异的EST序列并据此开发引物,建立了开发外源染色体特异标记的新方法,开发的标记可应用于小麦异易位系鉴定和缺失物理图谱的绘制。

关键词：百萨偃麦草；转录组；分子标记；易位系

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【目的】从转录水平探索KT/HAK/KUP家族基因在桃花发育不同时期的表达模式及对钾肥施用的响应特征,明确关键基因并验证其功能。旨在揭示钾素营养状况与桃花开放之间的直接关系,为果树施钾及高效园艺作物的遗传改良与育种提供理论依据。【方法】以‘霞晖6号’桃树为研究对象,通过钾肥施用分析其对桃花生长发育、钾素含量及花朵开放时期的影响;通过HNO3-HClO4法消化样品,利用ICP-AES设备测定桃花开放不同时期的钾离子含量;利用荧光实时定量qRT-PCR技术,分析KT/HAK/KUP家族基因在桃花开放不同时期的表达水平,确定主效基因;进一步通过qRT-PCR技术分析KT/HAK/KUP家族基因在桃花开放不同时期对钾肥施用的差异响应;利用异源细菌缺失功能互补法验证主效基因的功能,将KUP11的CDS序列克隆到pPAB404中形成重组表达载体pPAB404-KUP11,测序验证的重组载体转化到大肠杆菌功能缺失突变菌株TK2420中,分析重组载体pPAB404-KUP11恢复TK2420突变细菌吸收外界K+(KCl或K2SO4)的功能。【结果】钾肥施用使‘霞晖6号’桃花提前2 d开放,并显著促进了盛开期桃花的发育,花朵鲜重增加21.5%。此外,盛开期桃花K+含量也最高,其次是初开期和花蕾期,败落期则最低。因此,钾肥施用显著增强了桃花开放过程中花朵K+的富集水平,在花蕾期、初开期、盛开期和败落期分别提高了24.3%、27.4%、29.1%和26.2%。KUP1—13在桃花开放不同时期的表达水平存在差异,但在盛开期的表达水平均达到最高,且在转录水平对钾肥施用的响应不同。KUP1和KUP5基因对钾肥施用最为敏感,其表达水平从花蕾期至桃花盛开期是持续被诱导的;KUP11在桃花开放的整个过程中表达量最高,钾肥处理显著诱导了其在花蕾形成初期的表达并抑制了其在桃花败落期的表达量。表达载体pPAB404-KUP11能恢复TK2420细菌重新吸收K+,且对外界KCl和K2SO4均有吸收,说明KUP11的表达水平与K+的吸收呈正相关性。【结论】钾肥施用促进桃花发育,改善钾营养状况,催使桃花提前开放,并对KUP家族基因在开花不同时期转录水平的调控有差异;KUP11转运体具有吸收外界K+的功能,在桃花开放过程中起重要作用。

关键词：桃；开花；钾；KT/HAK/KUP；钾素平衡

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Oilseeds and grain seeds are important components of crop cultivation. Oilseeds contain a significant quantity of oil, enough to warrant its extraction. These seeds constitute soybeans, canola, pennycress, sunflower, and other seeds that allow expression of oil. Grain seeds constitute seeds cultivated for production of grains such as wheat, rice, oats, barley, corn, and sorghum. Modern seeds are biotechnologically enhanced to include favorable traits. Demand for oilseeds and grain seeds, directly depends on global food consumption, which is set to increase with the rise in global population.

关键词：油籽；谷物种子；种植业；重要组成部分；现代种子；生物技术增强；有利的特质

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报告对农业的政策导向、资产运营、国外农业、价格预测、数据分析、上市公司方面的研究与分析。

关键词：农业；农村；政策；改革

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A tractor is a powerful motor vehicle designed to provide power and traction to perform various agricultural tasks such as plowing, tilling, hauling, and planting.

关键词：农业；拖拉机；农用机动车

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